Το JWST κατέγραψε έναν γαλαξία να αποβάλλει τα καύσιμα των άστρων του

Οι αστρονόμοι κατέγραψαν έναν γαλαξία την ώρα που «αυτοκαταστρέφεται», παρατηρώντας ένα τεράστιο νέφος ψυχρού αερίου να εκτοξεύεται από ένα νεαρό γαλαξιακό σύστημα, μόλις 1,1 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε την Τρίτη στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, προσφέρει μια απλή εξήγηση για ένα από τα πιο επίμονα αινίγματα της σύγχρονης αστροφυσικής: γιατί τόσοι πολλοί μεγάλοι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν φαίνεται να έχουν σταματήσει απότομα να σχηματίζουν άστρα.eurekalert+1

Ένας γαλαξίας που ζει έντονα και πεθαίνει νέος

Το γαλαξιακό σύστημα, γνωστό ως CRISTAL-02, παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας τόσο το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb όσο και τη συστοιχία Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Αντί για έναν ενιαίο σταθερό γαλαξία, το CRISTAL-02 είναι μια συλλογή από σμήνη σχηματισμού άστρων στα τελικά στάδια μιας κοσμικής σύγκρουσης, που δημιουργεί άστρα με ρυθμό περίπου 260 ηλιακών μαζών ανά έτος — περίπου τρεις φορές ταχύτερα από το αναμενόμενο για έναν γαλαξία της μάζας του εκείνη την εποχή.astronomynow+1

Ωστόσο, η ίδια βία που τροφοδοτεί την ανάπτυξή του σφραγίζει και τη μοίρα του. Οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ένα νέφος ψυχρού αερίου που εκτείνεται περίπου 7.000 έτη φωτός από τον γαλαξία, κινούμενο προς τα έξω με ταχύτητα περίπου 640 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η εκροή απομακρύνει αέριο με ρυθμό περίπου 520 ηλιακών μαζών ανά έτος — διπλάσιο από τον ρυθμό με τον οποίο γεννιούνται νέα άστρα.astronomynow

«Ο γαλαξίας διαθέτει έναν ισχυρό άνεμο που εκτοξεύει υλικό με διπλάσια ταχύτητα από αυτή που ο γαλαξίας σχηματίζει άστρα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Rebecca Davies από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Swinburne στη Μελβούρνη. «Αν αυτή η ταχεία εκτόξευση συνεχιστεί, ο γαλαξίας θα μπορούσε να είναι νεκρός σε λιγότερο από 50 εκατομμύρια χρόνια».ras

Υπερκαινοφανείς, όχι μαύρες τρύπες

Σε αντίθεση με τις εκροές που σκοτώνουν γαλαξίες και έχουν παρατηρηθεί στο παρελθόν, οι οποίες καθοδηγούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, ο άνεμος του CRISTAL-02 φαίνεται να τροφοδοτείται από υπερκαινοφανείς αστέρες (supernovae) — τους εκρηκτικούς θανάτους βραχύβιων, μεγάλων άστρων που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια της έκρηξης σχηματισμού άστρων που προκλήθηκε από τη συγχώνευση. Η ομάδα δεν βρήκε στοιχεία για μια τρέχουσα ενεργή μαύρη τρύπα που να προκαλεί την εκροή, αν και δεν μπορούν να αποκλείσουν μια προγενέστερη έκρηξη τέτοιας δραστηριότητας που έκτοτε έχει εξασθενήσει.ras+1

Οι ερευνητές συνδύασαν την εικόνα του ALMA για το ψυχρό υλικό με τις παρατηρήσεις του φασματογράφου εγγύς υπερύθρου (NIRSpec) του JWST για το θερμότερο ιονισμένο αέριο, αποκαλύπτοντας έναν άνεμο πολλαπλών φάσεων που εκτοξεύεται προς τα έξω σε σχήμα δύο κώνων πάνω και κάτω από τον γαλαξιακό δίσκο.astronomynow

Ένα ευρέως διαδεδομένο κοσμικό φαινόμενο

Το εύρημα μπορεί να εκτείνεται πολύ πέρα από έναν μόνο γαλαξία. Η Davies σημείωσε ότι σχεδόν οι μισοί από τους μεγάλους γαλαξίες σε αυτή την εποχή υφίστανται μεγάλες συγχωνεύσεις, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο μηχανισμός θα μπορούσε να είναι κοινός. «Το CRISTAL-02 προσφέρει μια φυσική λύση στο μυστήριο του γιατί αυτοί οι μεγάλοι γαλαξίες ζουν έντονα και πεθαίνουν νέοι», είπε.ras

Η μελέτη παρέχει μια εναλλακτική λύση βασισμένη στη φυσική έναντι πιο εξωτικών προτάσεων — όπως η ιδέα ότι η σκοτεινή ενέργεια συμπεριφερόταν διαφορετικά στο πρώιμο σύμπαν — οι οποίες έχουν επικαλεστεί για να εξηγήσουν την εκπληκτική αφθονία των αδρανών πρώιμων γαλαξιών που έχει αποκαλύψει το JWST από το 2022.astronomynow+1